[發(fā)明專利]基于TDC-GP22的超大型管徑超聲波流量計及其信號增強方法

有效

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• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103353317A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設計）人: 段同磊;王超;王春華
• 申請（專利權）人: 大連普林斯電子有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66
• 代理公司: 大連智慧專利事務所 21215
• 代理人: 劉琦

1.一種基于TDC-GP22的超大型管徑超聲波流量計信號增強方法，包括TDC-GP22芯片，以及分別位于大型管水流上游和下游的探頭，其特征在于，

所述TDC-GP22針對所述上游探頭和下游探頭的輸出發(fā)送信號分別通過各自的信號轉換電路施加到探頭；所述信號轉換電路，用于將單端3.3V脈沖發(fā)送信號變換成峰峰值為30V的差動信號施加到發(fā)送探頭；

所述TDC-GP22對應所述上游探頭和下游探頭的接收信號分別經過衰減放大電路傳送到所述TDC-GP22各自的接收端；其中，所述衰減放大電路，用于對接收信號進行差動衰減，首先衰減倍數為6，而后將差動輸入信號放大30倍并變換為TDC-GP22識別的單端信號；

工作時，所述上游探頭和下游探頭處于發(fā)送端狀態(tài)或接收端狀態(tài)，且為相反狀態(tài)，此時通過兩個所述信號轉換電路的使能端控制，使得發(fā)送端對應的所述信號轉換電路導通，接收端對應的所述信號轉換電路無效，實現TDC-GP22對聲波在管道中傳輸時間的測量。

2.根據權利要求1所述基于TDC-GP22的超大型管徑超聲波流量計信號增強方法，其特征在于，設置一個通過SPI接口與TDC-GP22進行通信實現時鐘信號、片選信號、數字量輸入信號、數字量輸出信號傳輸的CPU，以控制TDC-GP22信號的發(fā)送、參數的數據、數據的讀取；

此外，所述CPU的還分別向兩個所述信號轉換電路的使能端輸出使能信號。

3.一種基于TDC-GP22的超大型管徑超聲波流量計，包括TDC-GP22芯片，以及分別位于大型管水流上游和下游的探頭，其特征在于，

所述TDC-GP22針對所述上游探頭和下游探頭的輸出發(fā)送信號分別通過各自的信號轉換電路施加到探頭；所述信號轉換電路，用于將單端3.3V脈沖發(fā)送信號變換成峰峰值為30V的差動信號施加到發(fā)送探頭；

所述TDC-GP22對應所述上游探頭和下游探頭的接收信號分別經過衰減放大電路傳送到所述TDC-GP22各自的接收端；其中，所述衰減放大電路，用于對接收信號進行差動衰減，首先衰減倍數為6，而后將差動輸入信號放大30倍并變換為TDC-GP22識別的單端信號；

此外，設置一個通過SPI接口與TDC-GP22進行通信實現時鐘信號、片選信號、數字量輸入信號、數字量輸出信號傳輸的CPU，以控制TDC-GP22信號的發(fā)送、參數的數據、數據的讀取；所述CPU的還分別向兩個所述信號轉換電路的使能端輸出使能信號。

4.根據權利要求3所述基于TDC-GP22的超大型管徑超聲波流量計，其特征在于，

每一所述信號轉換電路包括由所述TDC-GP22輸出信號引腳連至所述上游探頭或下游探頭正端和負端的兩個支路；

第一支路上依次設置第一與門、第一MOSFET驅動器，以及第一組兩個反向并聯(lián)的二極管；

第二支路上依次設置高速反相器、第二與門、第二MOSFET驅動器，以及第二組兩個反向并聯(lián)的二極管；

此外，所述第一與門和第二與門接收所述CPU的使能信號。

5.根據權利要求4所述基于TDC-GP22的超大型管徑超聲波流量計，其特征在于，每一所述衰減放大電路包括兩個30千歐電阻、四個1千歐電阻、兩個為5.1千歐電阻及一個運算放大器。